Evaluación del compromiso entre distorsión armónica y eficiencia energética en los sistemas de mejoramiento del factor de potencia de los alimentadores Zeta, Luo y Cuk para motores de DC sin escobillas

The objective of this article is to evaluate the existing compromise between the harmonic distortion and theenergy efficiency of the drivers for brushless DC motors based on the isolated Zeta, Luo and Cuk converters to determinethe advantages and contributions of each converter with respect to the energetic efficiency, also, the relation that has thisefficiency with the quality of the electrical energy. In order to carry out the proposed evaluation, the inverter models foundin the literature were used, as well as the inverter and motor simulation models found in the Simscape Electronics tool ofthe Matlab software. The research focused on comparing the power factor, total harmonic distortion (THD) and energyefficiency (understood as the quotient between the active energy consumed by the motor and the active energy deliveredby the AC network) of a feeder system for a BLDC motor. To make the comparison, two performance criteria were definedbased on the simulation of the system with the converters in ideal mode and in real mode. From the experimental tests itwas observed that as the energy efficiency of the system increases, the THD increases and the power factor seen by the ACnetwork decreases. From the work it was concluded that the Luo converter is the one that presents the best compromisebetween harmonic distortion and energy efficiencyEl objetivo del presente artículo es evaluar el compromiso existente entre la distorsión armónica y la eficienciaenergética de los manejadores para motores de DC sin escobillas, basados en los convertidores Zeta, Luo y Cuk aislados para determinar las ventajas y contribuciones de cada convertidor respecto a la eficiencia energética. Así mismo, la relación que tiene dicha eficiencia con la calidad de la energía eléctrica. Para realizar la evaluación planteada se han utilizado los modelos de los convertidores encontrados en la literatura, como también los modelos de simulación del inversor y del motor encontrados en la herramienta Simscape Electronics del software Matlab. La investigación se centró en comparar el factor de potencia, la distorsión armónica total (THD) y la eficiencia energética (entendida como el cociente entre la energía activa consumida por el motor y la energía activa entregada por la red de AC) de un sistema alimentador para un motor BLDC. Para efectuar la comparación se definieron dos criterios de desempeño basados, respectivamente, en la simulación del sistema con los convertidores en modo ideal y en modo real. De las pruebas experimentales se observó que conforme aumenta la eficiencia energética del sistema aumenta la THD y disminuye el factor de potencia visto por la red de AC. Del trabajo se concluyó que el convertidor Luo es el que presenta el mejor compromiso entre distorsión armónica y eficiencia energética

Proposal of a system based on direct and indirect techniques and their correlation by chlorophyll quantification

The prediction of normalized vegetation indices in coffee crops using multispectral images obtained by aerial mapping aims to generate a technological strategy using aerial mapping employing drones (RPAS) to predict normalized vegetation index (ENDVI) in coffee crops. During the research process, reference is made to the ENDVI according to the multispectral footprints generated by the different nutrients on the plants in the production stage of the coffee crop, using RPAS for the realization of aerial mapping works in precision agriculture. This reflects the importance of implementing technological tools to improve the planning of agricultural activities, predict damage and decide in situations that affect the development of coffee crops. This study took multispectral images of coffee crops from aerial mapping in the coffee plantations of the Popayan plateau region. It will also analyze the health status of the plants using a chlorophyll meter. From this comparative analysis of the different ENDVI, it is possible to define management alternatives to improve production. However, the images will be captured with unique cameras incorporated in the RPAS, allowing the identification of the variations of the lots and coffee plants in the formative stage of their phenological development, the absorption of nutrients, and the water stress of the crop. Finally, some strategies for integrating expert systems in aerial mapping are proposed.Facultad de Informátic

Evaluación del compromiso entre distorsión armónica y eficiencia energética en motores de DC sin escobillas

Un objetivo por el cual se ha venido trabajando cada vez con más ahínco en los últimos años, es el mejoramiento de la eficiencia energética. Optimizar la transferencia de energía en los sistemas continúa siendo un reto vigente, derivado del aumento vertiginoso de la productividad de los procesos industriales y de la masificación en el uso de dispositivos electrónicos no lineales. Lo anterior ha provocado una situación compleja, puesto que, con el afán por cumplir la normatividad respecto al límite de componentes armónicos permitidos por cargas individuales hacia la red eléctrica, se han venido perfeccionando diferentes alimentadores para los motores de DC sin escobillas, que mejoran la calidad de la energía (Distorsión armónica total baja y factor de potencia cercano a la unidad), sin tener en cuenta el consumo energético extra que demandan dichos convertidores cuando son adicionados al sistema. El inconveniente evidenciado en el párrafo anterior ha motivado el presente proyecto orientado hacia la evaluación y el análisis del compromiso entre distorsión armónica y eficiencia de conversión en los alimentadores de los motores de DC sin escobillas.Se compararon la distorsión armónica (DA), el factor de potencia (FP) y la eficiencia de conversión (EC), de estado estacionario, de los manejadores basados en los convertidores con aislamiento de alta frecuencia Zeta, Luo y Cuk. La comparación realizada tiene un doble propósito. De una parte, establecer cuál conversor ofrece el mejor compromiso entre las variables estudiadas y de la otra, determinar si existe una correlación, bien sea directa o inversa, entre la EC y las variables de calidad de energía (DA y FP). Para realizar el presente estudio se utilizaron los modelos de los convertidores encontrados en la literatura, así como los modelos de simulación del inversor y del motor encontrados en la herramienta SimscapeElectronics del software Matlab. El compromiso entre DA, FP y EC se estudió a partir de un índice mixto propuesto por el autor del cual el convertidor Luo obtuvo el valor más alto. En cuanto al segundo objetivo de la comparación, la aplicación coeficiente de Spearman mostró correlaciones tanto positivas como negativas entre las variables estudiadas, que dependen del convertidor empleado. La principal conclusión del estudio fue que la principal causa de disminución en la eficiencia de conversión en los alimentadores es el número de componentes activos presentes en los convertidores, siendo el Cuk aislado el que presenta el mayor número de elementos activos y por consiguiente mayores pérdidas energéticas. Esto, sin obtener ventajas significativas en cuanto a calidad de energía eléctrica